KR102111461B1 - Display device using semiconductor light emitting device and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 디스플레이 장치는, 기판, 상기 기판 상에 형성배치되는 복수의 반도체 발광소자들 및 상기 기판 상에 배치되며, 상기 반도체 발광소자 하측에서 상기 반도체 발광소자들과 전기적으로 연결되는 제1전극, 상기 반도체 발광소자 상측에서 상기 반도체 발광소자들과 전기적으로 연결되는 제2전극 및 상기 반도체 발광소자들 상측에 배치되며, 상기 반도체 발광소자들 사이에 배치되는 복수의 격벽부들을 포함하고, 상기 기판은 광투과성 물질로 이루어지고, 상기 격벽부들의 폭은 기판에서 멀어질수록 좁아지는 것을 특징으로 한다.A display device according to the present invention includes a substrate, a plurality of semiconductor light emitting elements formed and disposed on the substrate, and a first electrode disposed on the substrate and electrically connected to the semiconductor light emitting elements below the semiconductor light emitting element. , A second electrode electrically connected to the semiconductor light emitting elements above the semiconductor light emitting element, and a plurality of partition walls disposed on the semiconductor light emitting elements and disposed between the semiconductor light emitting elements, the substrate Is made of a light-transmitting material, characterized in that the width of the partition wall portion is narrower as it moves away from the substrate.
Description
본 발명은 디스플레이 장치 및 제조방법에 관한 것으로 특히, 반도체 발광 소자 사이에 형성되는 격벽에 관한 것이다.The present invention relates to a display device and a manufacturing method, and more particularly, to a partition formed between semiconductor light emitting elements.
최근에는 디스플레이 기술분야에서 박형, 플렉서블 등의 우수한 특성을 가지는 디스플레이 장치가 개발되고 있다. 이에 반해, 현재 상용화된 주요 디스플레이는 LCD(Liguid Crystal Display)와 AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diodes)로 대표되고 있다.2. Description of the Related Art Recently, display devices having excellent characteristics such as thin and flexible have been developed in the field of display technology. On the other hand, the main commercialized displays are currently represented by LCD (Liguid Crystal Display) and AMOLED (Active Matrix Organic Light Emitting Diodes).
그러나, LCD의 경우에 빠르지 않은 반응 시간과, 플렉서블의 구현이 어렵다는 문제점이 존재하고, AMOLED의 경우에 수명이 짧고, 양산 수율이 좋지 않다는 취약점이 존재한다.However, in the case of LCD, there is a problem that the reaction time is not fast and the implementation of flexible is difficult, and in the case of AMOLED, there are short-lived and poor mass production yield.
한편, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)는 전류를 빛으로 변환시키는 잘 알려진 반도체 발광소자로서, 1962년 GaAsP 화합물 반도체를 이용한 적색 LED가 상품화된 것을 시작으로 GaP:N 계열의 녹색 LED와 함께 정보 통신기기를 비롯한 전자장치의 표시 화상용 광원으로 이용되어 왔다. 따라서, 상기 반도체 발광소자를 이용하여 디스플레이를 구현하여, 상기의 문제점을 해결하는 방안이 제시될 수 있다.Meanwhile, a light emitting diode (LED) is a well-known semiconductor light emitting device that converts electric current into light. Starting with the commercialization of red LEDs using GaAsP compound semiconductors in 1962, information along with GaP: N series green LEDs It has been used as a light source for display images of electronic devices including communication devices. Therefore, a method of solving the above problems by implementing a display using the semiconductor light emitting device may be suggested.
상기 반도체 발광 소자를 이용하여 플렉서블 디스플레이에는 형광체층을 이용하여 상기 반도체 발광 소자에서 발광되는 빛을 여기하는 구조가 적용될 수 있다. 이 경우에, 상기 형광체층에는 혼색을 방지하기 위한 격벽 구조물이 구비될 수 있으나, 이에 대한 연구가 미비한 실정이다. 특히, 반도체 발광 소자를 이용하여 고화질 디스플레이를 구현하는 경우에, 반도체 발광 소자가 작아져야 하나 이에는 한계가 있다. A structure that excites light emitted from the semiconductor light emitting device by using a phosphor layer may be applied to the flexible display using the semiconductor light emitting device. In this case, the phosphor layer may be provided with a partition structure for preventing color mixing, but research on this is insufficient. Particularly, when a high-quality display is implemented using a semiconductor light-emitting device, the semiconductor light-emitting device should be small, but there are limitations.
본 발명의 일 목적은 혼색을 방지할 수 있는 새로운 형태의 격벽 구조를 갖는 디스플레이 장치 및 이의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.One object of the present invention is to provide a display device having a new type of partition structure capable of preventing color mixing and a manufacturing method thereof.
본 발명의 일 목적은 휘도가 향상될 수 있도록 하는 새로운 형태의 격벽 구조를 갖는 디스플레이 장치 및 이의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.One object of the present invention is to provide a display device having a new type of partition structure that allows luminance to be improved, and a method for manufacturing the same.
본 발명에 따른 디스플레이 장치는, 기판, 상기 기판 상에 형성배치되는 복수의 반도체 발광소자들 및 상기 기판 상에 배치되며, 상기 반도체 발광소자 하측에서 상기 반도체 발광소자들과 전기적으로 연결되는 제1전극, 상기 반도체 발광소자 상측에서 상기 반도체 발광소자들과 전기적으로 연결되는 제2전극 및 상기 반도체 발광소자들 상측에 배치되며, 상기 반도체 발광소자들 사이에 배치되는 복수의 격벽부들을 포함하고, 상기 기판은 광투과성 물질로 이루어지고, 상기 격벽부들의 폭은 기판에서 멀어질수록 좁아지는 것을 특징으로 한다.A display device according to the present invention includes a substrate, a plurality of semiconductor light emitting elements formed and disposed on the substrate, and a first electrode disposed on the substrate and electrically connected to the semiconductor light emitting elements below the semiconductor light emitting element. , A second electrode electrically connected to the semiconductor light emitting elements above the semiconductor light emitting element, and a plurality of partition walls disposed on the semiconductor light emitting elements and disposed between the semiconductor light emitting elements, the substrate Is made of a light-transmitting material, characterized in that the width of the partition wall portion is narrower as it moves away from the substrate.
일 실시 예에 있어서, 상기 제2전극은 복수의 홀들을 구비할 수 있다.In one embodiment, the second electrode may include a plurality of holes.
일 실시 예에 있어서, 상기 복수의 홀들은 상기 격벽부들과 오버랩되는 위치에 형성될 수 있다.In one embodiment, the plurality of holes may be formed at a position overlapping the partition walls.
일 실시 예에 있어서, 상기 복수의 반도체 발광소자들은 복수의 열을 이루어 배치되고, 상기 제1전극은 복수의 전극라인들로 이루어지며, 상기 복수의 열 중 어느 하나에 포함된 반도체 발광소자들과 상기 복수의 열 중 다른 하나에 포함된 반도체 발광소자들은 서로 다른 전극라인과 전기적으로 연결될 수 있다. In one embodiment, the plurality of semiconductor light emitting devices are arranged in a plurality of columns, the first electrode is made of a plurality of electrode lines, and the semiconductor light emitting elements included in any one of the plurality of columns The semiconductor light emitting elements included in the other one of the plurality of columns may be electrically connected to different electrode lines.
일 실시 예에 있어서, 복수의 전극라인들은 소정거리 이격되도록 배치되고, 상기 격벽부들은 상기 전극라인들 사이에 배치될 수 있다.In one embodiment, a plurality of electrode lines are arranged to be spaced a predetermined distance, and the partition walls may be arranged between the electrode lines.
일 실시 예에 있어서, 상기 반도체 발광소자들은 제1색을 발광하는 제1반도체 발광소자들과 제2색을 발광하는 제2반도체 발광소자들을 포함하고, 동일한 색을 발광하는 반도체 발광소자들은 인접한 위치에 적어도 두 개의 열을 이루어 배치될 수 있다.In one embodiment, the semiconductor light emitting devices include first semiconductor light emitting elements that emit a first color and second semiconductor light emitting devices that emit a second color, and semiconductor light emitting devices that emit the same color are positioned adjacent to each other. In at least two rows can be arranged.
일 실시 예에 있어서, 상기 적어도 두 개의 열 중 어느 하나에 배치된 반도체 발광소자와 다른 하나에 배치된 반도체 발광소자는 소정 거리 이격 배치된 서로 다른 전극라인과 전기적으로 연결될 수 있다.In one embodiment, the semiconductor light emitting device disposed in any one of the at least two columns and the semiconductor light emitting device disposed in the other may be electrically connected to different electrode lines spaced a predetermined distance apart.
또한, 본 발명은 기판 상에 광경화성 물질을 도포하는 단계, 상기 기판의 상측에 제1마스크를 배치하고, 상기 기판의 하측에 제2마스크를 배치하는 단계, 상기 제1마스크의 상측 및 상기 제2마스크의 하측 각각에서 빛을 조사하여, 상기 광경화성 물질을 경화시키는 단계 및 상기 도포된 광경화성 물질 중 광경화되지 않은 일부분을 제거하여 격벽부들을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 격벽부들의 폭은 상기 기판에서 멀어질수록 좁아지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제조 방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of applying a photocurable material on a substrate, disposing a first mask on the upper side of the substrate, disposing a second mask on the lower side of the substrate, the upper side of the first mask and the first 2) irradiating light from each lower side of the mask to cure the photocurable material and removing uncured portions of the applied photocurable material to form partition walls, and the width of the partition walls Provides a method of manufacturing a display device characterized in that it becomes narrower as it moves away from the substrate.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1 및 제2마스크 각각은 빛을 차단하는 차광 영역 및 빛을 투과시키는 비차광영역을 구비하고, 상기 제1마스크에 구비된 비차광영역의 적어도 일부와 상기 제2마스크에 구비된 비차광영역의 적어도 일부는 서로 오버랩되도록 배치될 수 있다.In one embodiment, each of the first and second masks includes a light blocking region blocking light and a non-shielding region transmitting light, and at least a portion of the non-shielding region provided in the first mask and the second At least a portion of the non-shielding area provided in the mask may be disposed to overlap each other.
일 실시 예에 있어서, 상기 광경화성 물질을 경화시키는 단계에서, 상기 제1마스크의 상측에서 조사되는 빛의 광량보다 상기 제2마스크 하측에서 조사되는 빛의 광량이 더 클 수 있다.In one embodiment, in the curing of the photocurable material, the amount of light emitted from the lower side of the second mask may be greater than the amount of light emitted from the upper side of the first mask.
본 발명에 따르면, 기판의 상하측에서 모두 빛이 조사되기 때문에 기판과 인접한 위치에도 빛이 도달할 수 있게 된다. 이를 통해, 본 발명은 기판과 가까울수록 폭이 증가하는 구조의 격벽부를 제조할 수 있게 된다. According to the present invention, since light is irradiated from both the upper and lower sides of the substrate, light can reach the position adjacent to the substrate. Through this, the present invention makes it possible to manufacture a partition wall having a structure in which the width increases as it approaches the substrate.
또한, 본 발명에 따른 격벽부는 모든 영역이 기준 폭 이상으로 형성되기 때문에 우수한 차광능력을 가지며, 반도체 발광소자에서 발광된 빛을 기판 상측으로 반사시키기 때문에, 디스플레이 장치의 광추출 효율을 높일 수 있게 된다.In addition, since the partition wall portion according to the present invention has an excellent light-shielding ability because all regions are formed with a reference width or higher, and reflects light emitted from the semiconductor light emitting device to the upper side of the substrate, it is possible to increase light extraction efficiency of the display device. .
도 1은 본 발명의 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치의 일 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 2는 도 1의 A부분의 부분 확대도이고, 도 3a 및 도 3b는 도 2의 라인 B-B 및 C-C를 따라 취한 단면도들이다.
도 4는 도 3의 플립 칩 타입 반도체 발광소자를 나타내는 개념도이다.
도 5a 내지 도 5c는 플립 칩 타입 반도체 발광소자와 관련하여 컬러를 구현하는 여러가지 형태를 나타내는 개념도들이다.
도 6은 본 발명의 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법을 나타낸 단면도들이다.
도 7은 발명의 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치의 다른 일 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 7의 라인 D-D를 따라 취한 단면도이다.
도 9는 도 8의 수직형 반도체 발광소자를 나타내는 개념도이다.
도 10은 종래 광경화 방식으로 격벽부를 형성하는 방법을 나타내는 개념도이다.
도 11은 본 발명에 따라 격벽부를 형성하는 방법을 나타내는 개념도이다.
도 12는 새로운 구조의 디스플레이 장치를 나타내는 개념도이다.
도 13은 도 12의 라인 A-A를 따라 취한 단면도이다.
도 14는 도 12의 라인 B-B를 따라 취한 단면도이다.
도 15는 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 변형 실시 예를 나타내는 개념도이다.
도 16는 도 15의 라인 C-C를 따라 취한 단면도이다.
도 17은 도 15의 라인 D-D를 따라 취한 단면도이다.
도 18은 도 15의 라인 E-E를 따라 취한 단면도이다.
도 19는 기판 상하측 각각에서 조사되는 광량에 따른 격벽부의 형상을 나타내는 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing an embodiment of a display device using a semiconductor light emitting device of the present invention.
FIG. 2 is a partially enlarged view of part A of FIG. 1, and FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views taken along lines BB and CC of FIG. 2.
4 is a conceptual diagram illustrating the flip-chip type semiconductor light emitting device of FIG. 3.
5A to 5C are conceptual views illustrating various forms of color in connection with a flip chip type semiconductor light emitting device.
6 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a display device using the semiconductor light emitting device of the present invention.
7 is a perspective view showing another embodiment of a display device using the semiconductor light emitting device of the present invention.
8 is a cross-sectional view taken along line DD of FIG. 7.
9 is a conceptual diagram illustrating the vertical semiconductor light emitting device of FIG. 8.
10 is a conceptual view showing a method of forming a partition wall by a conventional photocuring method.
11 is a conceptual view showing a method of forming a partition wall according to the present invention.
12 is a conceptual diagram showing a display device having a new structure.
13 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 12.
14 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 12.
15 is a conceptual diagram illustrating a modified embodiment of a display device according to the present invention.
16 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 15.
17 is a cross-sectional view taken along line DD of FIG. 15.
18 is a cross-sectional view taken along line EE of FIG. 15.
19 is a conceptual diagram showing the shape of the partition wall according to the amount of light emitted from each of the upper and lower sides of the substrate.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments disclosed herein will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar elements are assigned the same reference numbers regardless of the reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted. The suffixes "modules" and "parts" for components used in the following description are given or mixed only considering the ease of writing the specification, and do not have meanings or roles distinguished from each other in themselves. In addition, in describing the embodiments disclosed in this specification, detailed descriptions of related known technologies are omitted when it is determined that the gist of the embodiments disclosed in this specification may be obscured. In addition, it should be noted that the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical spirit disclosed in the present specification should not be interpreted as being limited by the accompanying drawings.
또한, 층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Also, it is understood that when an element, such as a layer, region, or substrate, is referred to as being “on” another component, it may be present directly on the other element or intermediate elements may be present therebetween. There will be.
본 명세서에서 설명되는 디스플레이 장치에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 피씨(Slate PC), Tablet PC, Ultra Book, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등이 포함될 수 있다. 그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 추후 개발되는 새로운 제품형태이라도, 디스플레이가 가능한 장치에는 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.Display devices described herein include mobile phones, smart phones, laptop computers, digital broadcasting terminals, personal digital assistants (PDAs), portable multimedia players (PMPs), navigation, and slate PCs. , Tablet PC, Ultra Book, digital TV, desktop computer. However, it will be readily appreciated by those skilled in the art that the configuration according to the embodiment described in the present specification may be applied to a device capable of display, even in a new product form developed later.
도 1은 본 발명의 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치의 일 실시예를 나타내는 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing an embodiment of a display device using a semiconductor light emitting device of the present invention.
도시에 의하면, 디스플레이 장치(100)의 제어부에서 처리되는 정보는 플렉서블 디스플레이(flexible display)를 이용하여 표시될 수 있다. According to the drawing, information processed by the control unit of the
플렉서블 디스플레이는 외력에 의하여 휘어질 수 있는, 구부러질 수 있는, 비틀어질 수 있는, 접힐 수 있는, 말려질 수 있는 디스플레이를 포함한다. 예를 들어, 플렉서블 디스플레이는 기존의 평판 디스플레이의 디스플레이 특성을 유지하면서, 종이와 같이 휘어지거나, 구부리거나, 접을 수 있거나 말 수 있는 얇고 유연한 기판 위에 제작되는 디스플레이가 될 수 있다.The flexible display includes a display that can be bent, bendable, twistable, collapsible, and curlable by an external force. For example, the flexible display may be a display fabricated on a thin flexible substrate that can be bent, bent, folded, or rolled like paper, while maintaining the display characteristics of a conventional flat panel display.
상기 플렉서블 디스플레이가 휘어지지 않는 상태(예를 들어, 무한대의 곡률반경을 가지는 상태, 이하 제1상태라 한다)에서는 상기 플렉서블 디스플레이의 디스플레이 영역이 평면이 된다. 상기 제1상태에서 외력에 의하여 휘어진 상태(예를 들어, 유한의 곡률반경을 가지는 상태, 이하, 제2상태라 한다)에서는 상기 디스플레이 영역이 곡면이 될 수 있다. 도시와 같이, 상기 제2상태에서 표시되는 정보는 곡면상에 출력되는 시각 정보가 될 수 있다. 이러한 시각 정보는 매트릭스 형태로 배치되는 단위 화소(sub-pixel)의 발광이 독자적으로 제어됨에 의하여 구현된다. 상기 단위 화소는 하나의 색을 구현하기 위한 최소 단위를 의미한다.In a state in which the flexible display is not bent (for example, a state having an infinite curvature radius, hereinafter referred to as a first state), the display area of the flexible display becomes a flat surface. In the first state, the display area may be curved in a state curved by an external force (for example, a state having a finite radius of curvature, hereinafter referred to as a second state). As shown in the figure, information displayed in the second state may be visual information output on a curved surface. This visual information is realized by independently controlling the light emission of sub-pixels arranged in a matrix form. The unit pixel refers to a minimum unit for realizing one color.
상기 플렉서블 디스플레이의 단위 화소는 반도체 발광소자에 의하여 구현될 수 있다. 본 발명에서는 전류를 빛으로 변환시키는 반도체 발광소자의 일 종류로서 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)를 예시한다. 상기 발광 다이오드는 작은 크기로 형성되며, 이를 통하여 상기 제2상태에서도 단위 화소의 역할을 할 수 있게 된다.The unit pixel of the flexible display may be implemented by a semiconductor light emitting device. In the present invention, a light emitting diode (LED) is illustrated as one type of semiconductor light emitting device that converts electric current into light. The light emitting diode is formed to have a small size, and through this, it can serve as a unit pixel even in the second state.
이하, 상기 발광 다이오드를 이용하여 구현된 플렉서블 디스플레이에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, a flexible display implemented using the light emitting diode will be described in more detail with reference to the drawings.
도 2는 도 1의 A부분의 부분 확대도이고, 도 3a 및 도 3b는 도 2의 라인 B-B 및 C-C를 따라 취한 단면도들이며, 도 4는 도 3a의 플립 칩 타입 반도체 발광소자를 나타내는 개념도이고, 도 5a 내지 도 5c는 플립 칩 타입 반도체 발광소자와 관련하여 컬러를 구현하는 여러가지 형태를 나타내는 개념도들이다.FIG. 2 is a partially enlarged view of part A of FIG. 1, FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views taken along lines BB and CC of FIG. 2, and FIG. 4 is a conceptual view showing the flip chip type semiconductor light emitting device of FIG. 3A, 5A to 5C are conceptual views illustrating various forms of color in connection with a flip chip type semiconductor light emitting device.
도 2, 도 3a 및 도 3b의 도시에 의하면, 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치(100)로서 패시브 매트릭스(Passive Matrix, PM) 방식의 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치(100)를 예시한다. 다만, 이하 설명되는 예시는 액티브 매트릭스(Active Matrix, AM) 방식의 반도체 발광소자에도 적용 가능하다.2, 3A, and 3B, a
상기 디스플레이 장치(100)는 제1기판(110), 제1전극(120), 전도성 접착층(130), 제2전극(140) 및 복수의 반도체 발광소자(150)를 포함한다.The
제1기판(110)은 플렉서블 기판일 수 있다. 예를 들어, 플렉서블(flexible) 디스플레이 장치를 구현하기 위하여 제1기판(110)은 유리나 폴리이미드(PI, Polyimide)를 포함할 수 있다. 이외에도 절연성이 있고, 유연성 있는 재질이면, 예를 들어 PEN(Polyethylene Naphthalate), PET(Polyethylene Terephthalate) 등 어느 것이라도 사용될 수 있다. 또한, 상기 제1기판(110)은 투명한 재질 또는 불투명한 재질 어느 것이나 될 수 있다.The
상기 제1기판(110)은 제1전극(120)이 배치되는 배선기판이 될 수 있으며, 따라서 상기 제1전극(120)은 제1기판(110) 상에 위치할 수 있다.The
도시에 의하면, 절연층(160)은 제1전극(120)이 위치한 제1기판(110) 상에 배치될 수 있으며, 상기 절연층(160)에는 보조전극(170)이 위치할 수 있다. 이 경우에, 상기 제1기판(110)에 절연층(160)이 적층된 상태가 하나의 배선기판이 될 수 있다. 보다 구체적으로, 절연층(160)은 폴리이미드(PI, Polyimide), PET, PEN 등과 같이 절연성이 있고, 유연성 있는 재질로, 상기 제1기판(110)과 일체로 이루어져 하나의 기판을 형성할 수 있다.According to the drawing, the insulating
보조전극(170)은 제1전극(120)과 반도체 발광소자(150)를 전기적으로 연결하는 전극으로서, 절연층(160) 상에 위치하고, 제1전극(120)의 위치에 대응하여 배치된다. 예를 들어, 보조전극(170)은 닷(dot) 형태이며, 절연층(160)을 관통하는 전극홀(171)에 의하여 제1전극(120)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 전극홀(171)은 비아 홀에 도전물질이 채워짐에 의하여 형성될 수 있다.The
본 도면들을 참조하면, 절연층(160)의 일면에는 전도성 접착층(130)이 형성되나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 절연층(160)과 전도성 접착층(130)의 사이에 특정 기능을 수행하는 레이어가 형성되거나, 절연층(160)이 없이 전도성 접착층(130)이 제1기판(110)상에 배치되는 구조도 가능하다. 전도성 접착층(130)이 제1기판(110)상에 배치되는 구조에서는 전도성 접착층(130)이 절연층의 역할을 할 수 있다.Referring to these drawings, a conductive
상기 전도성 접착층(130)은 접착성과 전도성을 가지는 층이 될 수 있으며, 이를 위하여 상기 전도성 접착층(130)에서는 전도성을 가지는 물질과 접착성을 가지는 물질이 혼합될 수 있다. 또한 전도성 접착층(130)은 연성을 가지며, 이를 통하여 디스플레이 장치에서 플렉서블 기능을 가능하게 한다.The conductive
이러한 예로서, 전도성 접착층(130)은 이방성 전도성 필름(anistropy conductive film, ACF), 이방성 전도 페이스트(paste), 전도성 입자를 함유한 솔루션(solution) 등이 될 수 있다. 상기 전도성 접착층(130)은 두께를 관통하는 Z 방향으로는 전기적 상호 연결을 허용하나, 수평적인 X-Y 방향으로는 전기절연성을 가지는 레이어로서 구성될 수 있다. 따라서 상기 전도성 접착층(130)은 Z축 전도층으로 명명될 수 있다(다만, 이하 '전도성 접착층'이라 한다).As such an example, the conductive
상기 이방성 전도성 필름은 이방성 전도매질(anisotropic conductive medium)이 절연성 베이스부재에 혼합된 형태의 필름으로서, 열 및 압력이 가해지면 특정 부분만 이방성 전도매질에 의하여 전도성을 가지게 된다. 이하, 상기 이방성 전도성 필름에는 열 및 압력이 가해지는 것으로 설명하나, 상기 이방성 전도성 필름이 부분적으로 전도성을 가지기 위하여 다른 방법도 가능하다. 이러한 방법은, 예를 들어 상기 열 및 압력 중 어느 하나만이 가해지거나 UV 경화 등이 될 수 있다.The anisotropic conductive film is a film in which an anisotropic conductive medium is mixed with an insulating base member, and when heat and pressure are applied, only a specific portion is conductive by the anisotropic conductive medium. Hereinafter, although it is described that heat and pressure are applied to the anisotropic conductive film, other methods are also possible for the anisotropic conductive film to be partially conductive. Such a method may be, for example, only one of the heat and pressure applied, or UV curing.
또한, 상기 이방성 전도매질은 예를 들어, 도전볼이나 전도성 입자가 될 수 있다. 도시에 의하면, 본 예시에서 상기 이방성 전도성 필름은 도전볼이 절연성 베이스 부재에 혼합된 형태의 필름으로서, 열 및 압력이 가해지면 특정부분만 도전볼에 의하여 전도성을 가지게 된다. 이방성 전도성 필름은 전도성 물질의 코어가 폴리머 재질의 절연막에 의하여 피복된 복수의 입자가 함유된 상태가 될 수 있으며, 이 경우에 열 및 압력이 가해진 부분이 절연막이 파괴되면서 코어에 의하여 도전성을 가지게 된다. 이때, 코어의 형태는 변형되어 필름의 두께방향으로 서로 접촉하는 층을 이룰 수 있다. 보다 구체적인 예로서, 열 및 압력은 이방성 전도성 필름에 전체적으로 가해지며, 이방성 전도성 필름에 의하여 접착되는 상대물의 높이차에 의하여 Z축 방향의 전기적 연결이 부분적으로 형성된다.In addition, the anisotropic conductive medium may be, for example, conductive balls or conductive particles. According to the drawing, in this example, the anisotropic conductive film is a film in which a conductive ball is mixed with an insulating base member, and when heat and pressure are applied, only a specific portion has conductivity by the conductive ball. In the anisotropic conductive film, the core of the conductive material may be in a state containing a plurality of particles covered by an insulating film made of a polymer material, and in this case, a portion where heat and pressure is applied is destroyed by the insulating film, so that the core has conductivity. . At this time, the shape of the core is deformed to form a layer contacting each other in the thickness direction of the film. As a more specific example, heat and pressure are applied to the anisotropic conductive film as a whole, and an electrical connection in the Z-axis direction is partially formed by a height difference of a counterpart adhered by the anisotropic conductive film.
다른 예로서, 이방성 전도성 필름은 절연 코어에 전도성 물질이 피복된 복수의 입자가 함유된 상태가 될 수 있다. 이 경우에는 열 및 압력이 가해진 부분이 전도성 물질이 변형되어(눌러 붙어서) 필름의 두께방향으로 전도성을 가지게 된다. 또 다른 예로서, 전도성 물질이 Z축 방향으로 절연성 베이스 부재를 관통하여 필름의 두께방향으로 전도성을 가지는 형태도 가능하다. 이 경우에, 전도성 물질은 뽀족한 단부를 가질 수 있다.As another example, the anisotropic conductive film may be a state in which the insulating core contains a plurality of particles coated with a conductive material. In this case, the portion where heat and pressure is applied is deformed (pressed) to become conductive in the thickness direction of the film. As another example, a form in which the conductive material penetrates the insulating base member in the Z-axis direction and has conductivity in the thickness direction of the film is also possible. In this case, the conductive material can have a pointed end.
도시에 의하면, 상기 이방성 전도성 필름은 도전볼이 절연성 베이스 부재의 일면에 삽입된 형태로 구성되는 고정배열 이방성 전도성 필름(fixed array ACF)가 될 수 있다. 보다 구체적으로, 절연성 베이스부재는 접착성을 가지는 물질로 형성되며, 도전볼은 상기 절연성 베이스부재의 바닥부분에 집중적으로 배치되며, 상기 베이스부재에서 열 및 압력이 가해지면 상기 도전볼과 함께 변형됨에 따라 수직방향으로 전도성을 가지게 된다.According to the drawing, the anisotropic conductive film may be a fixed array ACF (arranged array anisotropic conductive film) composed of conductive balls inserted into one surface of an insulating base member. More specifically, the insulating base member is formed of an adhesive material, and the conductive balls are intensively disposed on the bottom portion of the insulating base member, and when heat and pressure are applied from the base member, the conductive ball is deformed together with the conductive ball. Therefore, it has conductivity in the vertical direction.
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 이방성 전도성 필름은 절연성 베이스부재에 도전볼이 랜덤하게 혼입된 형태나, 복수의 층으로 구성되며 어느 한 층에 도전볼이 배치되는 형태(double-ACF) 등이 모두 가능하다.However, the present invention is not necessarily limited to this, and the anisotropic conductive film is a form in which a conductive ball is randomly mixed into an insulating base member, or a plurality of layers and a conductive ball is disposed in one layer (double- ACF).
이방성 전도 페이스트는 페이스트와 도전볼의 결합형태로서, 절연성 및 접착성의 베이스 물질에 도전볼이 혼합된 페이스트가 될 수 있다. 또한, 전도성 입자를 함유한 솔루션은 전도성 particle 혹은 nano 입자를 함유한 형태의 솔루션이 될 수 있다.The anisotropic conductive paste is a combination of a paste and a conductive ball, and may be a paste in which conductive balls are mixed with insulating and adhesive base materials. Further, the solution containing conductive particles may be a solution containing conductive particles or nano particles.
다시 도면을 참조하면, 제2전극(140)은 보조전극(170)과 이격하여 절연층(160)에 위치한다. 즉, 상기 전도성 접착층(130)은 보조전극(170) 및 제2전극(140)이 위치하는 절연층(160) 상에 배치된다.Referring back to the drawings, the
절연층(160)에 보조전극(170)과 제2전극(140)이 위치된 상태에서 전도성 접착층(130)을 형성한 후에, 반도체 발광소자(150)를 열 및 압력을 가하여 플립 칩 형태로 접속시키면, 상기 반도체 발광소자(150)는 제1전극(120) 및 제2전극(140)과 전기적으로 연결된다. After forming the conductive
도 4를 참조하면, 상기 반도체 발광소자는 플립 칩 타입(flip chip type)의 발광 소자가 될 수 있다.Referring to FIG. 4, the semiconductor light emitting device may be a flip chip type light emitting device.
예를 들어, 상기 반도체 발광소자는 p형 전극(156), p형 전극(156)이 형성되는 p형 반도체층(155), p형 반도체층(155) 상에 형성된 활성층(154), 활성층(154) 상에 형성된 n형 반도체층(153) 및 n형 반도체층(153) 상에서 p형 전극(156)과 수평방향으로 이격 배치되는 n형 전극(152)을 포함한다. 이 경우, p형 전극(156)은 보조전극(170)과 전도성 접착층(130)에 의하여 전기적으로 연결될 수 있고, n형 전극(152)은 제2전극(140)과 전기적으로 연결될 수 있다. For example, the semiconductor light emitting device includes a p-
다시 도 2, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 보조전극(170)은 일방향으로 길게 형성되어, 하나의 보조전극이 복수의 반도체 발광소자(150)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 보조전극을 중심으로 좌우의 반도체 발광소자들의 p형 전극들이 하나의 보조전극에 전기적으로 연결될 수 있다.Referring to FIGS. 2, 3A and 3B again, the
보다 구체적으로, 열 및 압력에 의하여 전도성 접착층(130)의 내부로 반도체 발광소자(150)가 압입되며, 이를 통하여 반도체 발광소자(150)의 p형 전극(156)과 보조전극(170) 사이의 부분과, 반도체 발광소자(150)의 n형 전극(152)과 제2전극(140) 사이의 부분에서만 전도성을 가지게 되고, 나머지 부분에서는 반도체 발광소자의 압입이 없어 전도성을 가지지 않게 된다. 이와 같이, 전도성 접착층(130)은 반도체 발광소자(150)와 보조전극(170) 사이 및 반도체 발광소자(150)와 제2전극(140) 사이를 상호 결합시켜줄 뿐만 아니라 전기적 연결까지 형성시킨다.More specifically, the semiconductor light-emitting
또한, 복수의 반도체 발광소자(150)는 발광 소자 어레이(array)를 구성하며, 발광 소자 어레이에는 형광체층(180)이 형성된다. In addition, the plurality of semiconductor
발광 소자 어레이는 자체 휘도값이 상이한 복수의 반도체 발광소자들을 포함할 수 있다. 각각의 반도체 발광소자(150)는 단위 화소를 구성하며, 제1전극(120)에 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 제1전극(120)은 복수 개일 수 있고, 반도체 발광소자들은 예컨대 수 열로 배치되며, 각 열의 반도체 발광소자들은 상기 복수 개의 제1전극 중 어느 하나에 전기적으로 연결될 수 있다.The light emitting device array may include a plurality of semiconductor light emitting devices having different luminance values. Each semiconductor
또한, 반도체 발광소자들이 플립 칩 형태로 접속되므로, 투명 유전체 기판에 성장시킨 반도체 발광소자들을 이용할 수 있다. 또한, 상기 반도체 발광소자들은 예컨대 질화물 반도체 발광소자일 수 있다. 반도체 발광소자(150)는 휘도가 우수하므로, 작은 크기로도 개별 단위 픽셀을 구성할 수 있다.In addition, since the semiconductor light emitting elements are connected in the form of a flip chip, semiconductor light emitting elements grown on a transparent dielectric substrate can be used. Further, the semiconductor light emitting devices may be nitride semiconductor light emitting devices, for example. Since the semiconductor
도시에 의하면, 반도체 발광소자(150)의 사이에 격벽(190)이 형성될 수 있다. 이 경우, 격벽(190)은 개별 단위 화소를 서로 분리하는 역할을 할 수 있으며, 전도성 접착층(130)과 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 이방성 전도성 필름에 반도체 발광소자(150)가 삽입됨에 의하여 이방성 전도성 필름의 베이스부재가 상기 격벽을 형성할 수 있다. According to the drawing, a
또한, 상기 이방성 전도성 필름의 베이스부재가 블랙이면, 별도의 블랙 절연체가 없어도 상기 격벽(190)이 반사 특성을 가지는 동시에 대비비(contrast)가 증가될 수 있다.In addition, if the base member of the anisotropic conductive film is black, the contrast ratio can be increased while the
다른 예로서, 상기 격벽(190)으로 반사성 격벽이 별도로 구비될 수 있다. 이 경우에, 상기 격벽(190)은 디스플레이 장치의 목적에 따라 블랙(Black) 또는 화이트(White) 절연체를 포함할 수 있다. 화이트 절연체의 격벽을 이용할 경우 반사성을 높이는 효과가 있을 수 있고, 블랙 절연체의 격벽을 이용할 경우, 반사 특성을 가지는 동시에 대비비(contrast)를 증가시킬 수 있다.As another example, a reflective partition wall may be separately provided as the
형광체층(180)은 반도체 발광소자(150)의 외면에 위치할 수 있다. 예를 들어, 반도체 발광소자(150)는 청색(B) 광을 발광하는 청색 반도체 발광소자고이고, 형광체층(180)은 상기 청색(B) 광을 단위 화소의 색상으로 변환시키는 기능을 수행한다. 상기 형광체층(180)은 개별 화소를 구성하는 적색 형광체(181) 또는 녹색 형광체(182)가 될 수 있다. The
즉, 적색의 단위 화소를 이루는 위치에서, 청색 반도체 발광소자(151) 상에는 청색 광을 적색(R) 광으로 변환시킬 수 있는 적색 형광체(181)가 적층될 수 있고, 녹색의 단위 화소를 이루는 위치에서는, 청색 반도체 발광소자(151) 상에 청색 광을 녹색(G) 광으로 변환시킬 수 있는 녹색 형광체(182)가 적층될 수 있다. 또한, 청색의 단위 화소를 이루는 부분에는 청색 반도체 발광소자(151)만 단독으로 이용될 수 있다. 이 경우, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 단위 화소들이 하나의 화소를 이룰 수 있다. 보다 구체적으로, 제1전극(120)의 각 라인을 따라 하나의 색상의 형광체가 적층될 수 있다. 따라서, 제1전극(120)에서 하나의 라인은 하나의 색상을 제어하는 전극이 될 수 있다. 즉, 제2전극(140)을 따라서, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)이 차례로 배치될 수 있으며, 이를 통하여 단위 화소가 구현될 수 있다.That is, a
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 형광체 대신에 반도체 발광소자(150)와 퀀텀닷(QD)이 조합되어 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 단위 화소들을 구현할 수 있다.However, the present invention is not necessarily limited to this, and instead of the phosphor, the semiconductor
또한, 대비비(contrast) 향상을 위하여 각각의 형광체층들의 사이에는 블랙 매트릭스(191)가 배치될 수 있다. 즉, 이러한 블랙 매트릭스(191)는 명암의 대조를 향상시킬 수 있다. In addition, a
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 청색, 적색, 녹색을 구현하기 위한 다른 구조가 적용될 수 있다. However, the present invention is not necessarily limited thereto, and other structures for implementing blue, red, and green may be applied.
도 5a를 참조하면, 각각의 반도체 발광소자(150)는 질화 갈륨(GaN)을 주로 하여, 인듐(In) 및/또는 알루미늄(Al)이 함께 첨가되어 청색을 비롯한 다양한 빛을 발광하는 고출력의 발광 소자로 구현될 수 있다.Referring to FIG. 5A, each semiconductor
이 경우, 반도체 발광소자(150)는 각각 단위 화소(sub-pixel)를 이루기 위하여 적색, 녹색 및 청색 반도체 발광소자일 수 있다. 예컨대, 적색, 녹색 및 청색 반도체 발광소자(R, G, B)가 교대로 배치되고, 적색, 녹색 및 청색 반도체 발광소자에 의하여 적색(Red), 녹색(Green) 및 청색(Blue)의 단위 화소들이 하나의 화소(pixel)를 이루며, 이를 통하여 풀 칼라 디스플레이가 구현될 수 있다.In this case, the semiconductor
도 5b를 참조하면, 반도체 발광소자는 황색 형광체층이 개별 소자마다 구비된 백색 발광 소자(W)를 구비할 수 있다. 이 경우에는, 단위 화소를 이루기 위하여, 백색 발광 소자(W) 상에 적색 형광체층(181), 녹색 형광체층(182), 및 청색 형광체층(183)이 구비될 수 있다. 또한, 이러한 백색 발광 소자(W) 상에 적색, 녹색, 및 청색이 반복되는 컬러 필터를 이용하여 단위 화소를 이룰 수 있다.Referring to FIG. 5B, the semiconductor light emitting device may include a white light emitting device W in which a yellow phosphor layer is provided for each individual device. In this case, a
도 5c를 참조하면, 자외선 발광 소자(UV) 상에 적색 형광체층(181), 녹색 형광체층(182), 및 청색 형광체층(183)이 구비되는 구조도 가능하다. 이와 같이, 반도체 발광소자는 가시광선뿐만 아니라 자외선(UV)까지 전영역에 사용가능하며, 자외선(UV)이 상부 형광체의 여기원(excitation source)으로 사용가능한 반도체 발광소자의 형태로 확장될 수 있다.Referring to FIG. 5C, a structure in which a
본 예시를 다시 살펴보면, 반도체 발광소자(150)는 전도성 접착층(130) 상에 위치되어, 디스플레이 장치에서 단위 화소를 구성한다. 반도체 발광소자(150)는 휘도가 우수하므로, 작은 크기로도 개별 단위 화소를 구성할 수 있다. 이와 같은 개별 반도체 발광소자(150)의 크기는 한 변의 길이가 80㎛ 이하일 수 있고, 직사각형 또는 정사각형 소자일 수 있다. 직사각형인 경우에는 20X80㎛ 이하의 크기가 될 수 있다.Looking again at this example, the semiconductor
또한, 한 변의 길이가 10㎛인 정사각형의 반도체 발광소자(150)를 단위 화소로 이용하여도 디스플레이 장치를 이루기 위한 충분한 밝기가 나타난다. 따라서, 단위 화소의 크기가 한 변이 600㎛, 나머지 한변이 300㎛인 직사각형 화소인 경우를 예로 들면, 반도체 발광소자의 거리가 상대적으로 충분히 크게 된다. 따라서, 이러한 경우, HD화질을 가지는 플렉서블 디스플레이 장치를 구현할 수 있게 된다.In addition, even when a square semiconductor
상기에서 설명된 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치는 새로운 형태의 제조방법에 의하여 제조될 수 있다. 이하, 도 6을 참조하여 상기 제조방법에 대하여 설명한다.The display device using the semiconductor light emitting device described above can be manufactured by a new type of manufacturing method. Hereinafter, the manufacturing method will be described with reference to FIG. 6.
도 6은 본 발명의 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법을 나타낸 단면도들이다.6 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a display device using the semiconductor light emitting device of the present invention.
본 도면을 참조하면, 먼저, 보조전극(170) 및 제2전극(140)이 위치된 절연층(160) 상에 전도성 접착층(130)을 형성한다. 제1기판(110)에 절연층(160)이 적층되어 하나의 기판(또는 배선기판)을 형성하며, 상기 배선기판에는 제1전극(120), 보조전극(170) 및 제2전극(140)이 배치된다. 이 경우에, 제1전극(120)과 제2전극(140)은 상호 직교 방향으로 배치될 수 있다. 또한, 플렉서블(flexible) 디스플레이 장치를 구현하기 위하여 제1기판(110) 및 절연층(160)은 각각 유리 또는 폴리이미드(PI)를 포함할 수 있다. Referring to this drawing, first, a conductive
상기 전도성 접착층(130)은 예를 들어, 이방성 전도성 필름에 의하여 구현될 수 있으며, 이를 위하여 절연층(160)이 위치된 기판에 이방성 전도성 필름이 도포될 수 있다.The conductive
다음에, 보조전극(170) 및 제2전극(140)들의 위치에 대응하고, 개별 화소를 구성하는 복수의 반도체 발광소자(150)가 위치된 제2기판(112)을 상기 반도체 발광소자(150)가 보조전극(170) 및 제2전극(140)과 대향하도록 배치한다.Next, the second
이 경우에, 제2기판(112)은 반도체 발광소자(150)를 성장시키는 성장기판으로서, 사파이어(sapphire) 기판 또는 실리콘(silicon) 기판이 될 수 있다.In this case, the
상기 반도체 발광소자는 웨이퍼(wafer) 단위로 형성될 때, 디스플레이 장치를 이룰 수 있는 간격 및 크기를 가지도록 함으로써, 디스플레이 장치에 효과적으로 이용될 수 있다.When the semiconductor light emitting device is formed in a wafer unit, it can be effectively used in a display device by having a distance and a size capable of forming a display device.
그 다음에, 배선기판과 제2기판(112)을 열압착한다. 예를 들어, 배선기판과 제2기판(112)은 ACF press head 를 적용하여 열압착될 수 있다. 상기 열압착에 의하여 배선기판과 제2기판(112)은 본딩(bonding)된다. 열압착에 의하여 전도성을 갖는 이방성 전도성 필름의 특성에 의해 반도체 발광소자(150)와 보조전극(170) 및 제2전극(140)의 사이의 부분만 전도성을 가지게 되며, 이를 통하여 전극들과 반도체 발광소자(150)는 전기적으로 연결될 수 있다. 이 때에, 반도체 발광소자(150)가 상기 이방성 전도성 필름의 내부로 삽입되며, 이를 통하여 반도체 발광소자(150) 사이에 격벽이 형성될 수 있다.Then, the wiring substrate and the
그 다음에, 상기 제2기판(112)을 제거한다. 예를 들어, 제2기판(112)은 레이저 리프트 오프법(Laser Lift-off, LLO) 또는 화학적 리프트 오프법(Chemical Lift-off, CLO)을 이용하여 제거할 수 있다.Then, the
마지막으로, 상기 제2기판(112)을 제거하여 반도체 발광소자들(150)을 외부로 노출시킨다. 필요에 따라, 반도체 발광소자(150)가 결합된 배선기판 상을 실리콘 옥사이드(SiOx) 등을 코팅하여 투명 절연층(미도시)을 형성할 수 있다. Finally, the
또한, 상기 반도체 발광소자(150)의 일면에 형광체층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 반도체 발광소자(150)는 청색(B) 광을 발광하는 청색 반도체 발광소자고이고, 이러한 청색(B) 광을 단위 화소의 색상으로 변환시키기 위한 적색 형광체 또는 녹색 형광체가 상기 청색 반도체 발광소자의 일면에 레이어를 형성할 수 있다.In addition, a step of forming a phosphor layer on one surface of the semiconductor
이상에서 설명된 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법이나 구조는 여러가지 형태로 변형될 수 있다. 그 예로서, 상기에서 설명된 디스플레이 장치에는 수직형 반도체 발광소자도 적용될 수 있다. 이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 수직형 구조에 대하여 설명한다.The manufacturing method or structure of the display device using the semiconductor light emitting device described above may be modified in various forms. As an example, a vertical semiconductor light emitting device may also be applied to the display device described above. Hereinafter, the vertical structure will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
또한, 이하 설명되는 변형예 또는 실시예에서는 앞선 예와 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일, 유사한 참조번호가 부여되고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음된다. In addition, in the modified examples or embodiments described below, the same or similar reference numerals are assigned to the same or similar configurations as the previous examples, and the description is replaced with the first description.
도 7은 발명의 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치의 다른 일 실시예를 나타내는 사시도이고, 도 8은 도 7의 라인 D-D를 따라 취한 단면도이며, 도 9은 도 8의 수직형 반도체 발광소자를 나타내는 개념도이다.7 is a perspective view showing another embodiment of a display device using the semiconductor light emitting device of the present invention, FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. 7, and FIG. 9 is a conceptual view showing the vertical semiconductor light emitting device of FIG. to be.
본 도면들을 참조하면, 디스플레이 장치는 패시브 매트릭스(Passive Matrix, PM) 방식의 수직형 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치가 될 수 있다.Referring to these drawings, the display device may be a display device using a passive matrix (PM) type vertical semiconductor light emitting device.
상기 디스플레이 장치는 기판(210), 제1전극(220), 전도성 접착층(230), 제2전극(240) 및 복수의 반도체 발광소자(250)를 포함한다.The display device includes a
기판(210)은 제1전극(220)이 배치되는 배선기판으로서, 플렉서블(flexible) 디스플레이 장치를 구현하기 위하여 폴리이미드(PI)를 포함할 수 있다. 이외에도 절연성이 있고, 유연성 있는 재질이면 어느 것이라도 사용 가능할 것이다.The
제1전극(220)은 기판(210) 상에 위치하며, 일 방향으로 긴 바(bar) 형태의 전극으로 형성될 수 있다. 상기 제1전극(220)은 데이터 전극의 역할을 하도록 이루어질 수 있다.The
전도성 접착층(230)은 제1전극(220)이 위치하는 기판(210)상에 형성된다. 플립 칩 타입(flip chip type)의 발광 소자가 적용된 디스플레이 장치와 같이, 전도성 접착층(230)은 이방성 전도성 필름(anistropy conductive film, ACF), 이방성 전도 페이스트(paste), 전도성 입자를 함유한 솔루션(solution) 등이 될 수 있다. 다만, 본 실시예에서도 이방성 전도성 필름에 의하여 전도성 접착층(230)이 구현되는 경우를 예시한다.The conductive
기판(210) 상에 제1전극(220)이 위치하는 상태에서 이방성 전도성 필름을 위치시킨 후에, 반도체 발광소자(250)를 열 및 압력을 가하여 접속시키면, 상기 반도체 발광소자(250)가 제1전극(220)과 전기적으로 연결된다. 이 때, 상기 반도체 발광소자(250)는 제1전극(220) 상에 위치되도록 배치되는 것이 바람직하다.After the anisotropic conductive film is positioned in a state where the
상기 전기적 연결은 전술한 바와 같이, 이방성 전도성 필름에서 열 및 압력이 가해지면 부분적으로 두께방향으로 전도성을 가지기 때문에 생성된다. 따라서, 이방성 전도성 필름에서는 두께방향으로 전도성을 가지는 부분(231)과 전도성을 가지지 않는 부분(232)으로 구획된다.As described above, the electrical connection is generated because heat and pressure are applied in the anisotropic conductive film, which is partially conductive in the thickness direction. Therefore, in the anisotropic conductive film, it is divided into a portion 231 having conductivity in the thickness direction and a portion 232 having no conductivity.
또한, 이방성 전도성 필름은 접착 성분을 함유하기 때문에, 전도성 접착층(230)은 반도체 발광소자(250)와 제1전극(220) 사이에서 전기적 연결뿐만 아니라 기계적 결합까지 구현한다.In addition, since the anisotropic conductive film contains an adhesive component, the conductive
이와 같이, 반도체 발광소자(250)는 전도성 접착층(230) 상에 위치되며, 이를 통하여 디스플레이 장치에서 개별 화소를 구성한다. 반도체 발광소자(250)는 휘도가 우수하므로, 작은 크기로도 개별 단위 픽셀을 구성할 수 있다. 이와 같은 개별 반도체 발광소자(250)의 크기는 한 변의 길이가 80㎛ 이하일 수 있고, 직사각형 또는 정사각형 소자일 수 있다. 직사각형인 경우에는 20X80㎛ 이하의 크기가 될 수 있다.As described above, the semiconductor
상기 반도체 발광소자(250)는 수직형 구조가 될 수 있다.The semiconductor
수직형 반도체 발광소자들의 사이에는, 제1전극(220)의 길이 방향과 교차하는 방향으로 배치되고, 수직형 반도체 발광소자(250)와 전기적으로 연결된 복수의 제2전극(240)이 위치한다.Between the vertical semiconductor light emitting devices, a plurality of
도 9를 참조하면, 이러한 수직형 반도체 발광소자는 p형 전극(256), p형 전극(256) 상에 형성된 p형 반도체층(255), p형 반도체층(255) 상에 형성된 활성층(254), 활성층(254)상에 형성된 n형 반도체층(253) 및 n형 반도체층(253) 상에 형성된 n형 전극(252)을 포함한다. 이 경우, 하부에 위치한 p형 전극(256)은 제1전극(220)과 전도성 접착층(230)에 의하여 전기적으로 연결될 수 있고, 상부에 위치한 n형 전극(252)은 후술하는 제2전극(240)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 수직형 반도체 발광소자(250)는 전극을 상/하로 배치할 수 있으므로, 칩 사이즈를 줄일 수 있다는 큰 강점을 가지고 있다.Referring to FIG. 9, the vertical semiconductor light emitting device includes a p-
다시 도 8을 참조하면, 상기 반도체 발광소자(250)의 일면에는 형광체층(280)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 반도체 발광소자(250)는 청색(B) 광을 발광하는 청색 반도체 발광소자(251)이고, 이러한 청색(B) 광을 단위 화소의 색상으로 변환시키기 위한 형광체층(280)이 구비될 수 있다. 이 경우에, 형광체층(280)은 개별 화소를 구성하는 적색 형광체(281) 및 녹색 형광체(282) 일 수 있다.Referring to FIG. 8 again, a
즉, 적색의 단위 화소를 이루는 위치에서, 청색 반도체 발광소자(251) 상에는 청색 광을 적색(R) 광으로 변환시킬 수 있는 적색 형광체(281)가 적층될 수 있고, 녹색의 단위 화소를 이루는 위치에서는, 청색 반도체 발광소자(251) 상에 청색 광을 녹색(G) 광으로 변환시킬 수 있는 녹색 형광체(282)가 적층될 수 있다. 또한, 청색의 단위 화소를 이루는 부분에는 청색 반도체 발광소자(251)만 단독으로 이용될 수 있다. 이 경우, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 단위 화소들이 하나의 화소를 이룰 수 있다.That is, a
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 플립 칩 타입(flip chip type)의 발광 소자가 적용된 디스플레이 장치에서 전술한 바와 같이, 청색, 적색, 녹색을 구현하기 위한 다른 구조가 적용될 수 있다. However, the present invention is not necessarily limited thereto, and as described above in a display device to which a flip chip type light emitting device is applied, other structures for implementing blue, red, and green may be applied.
다시 본 실시예를 살펴보면, 제2전극(240)은 반도체 발광소자들(250) 사이에 위치하고, 반도체 발광소자들(250)과 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 반도체 발광소자들(250)은 복수의 열로 배치되고, 제2전극(240)은 반도체 발광소자들(250)의 열들 사이에 위치할 수 있다. Looking again at the present embodiment, the
개별 화소를 이루는 반도체 발광소자(250) 사이의 거리가 충분히 크기 때문에 제2전극(240)은 반도체 발광소자들(250) 사이에 위치될 수 있다. Since the distance between the semiconductor
제2전극(240)은 일 방향으로 긴 바(bar) 형태의 전극으로 형성될 수 있으며, 제1전극과 상호 수직한 방향으로 배치될 수 있다.The
또한, 제2전극(240)과 반도체 발광소자(250)는 제2전극(240)에서 돌출된 연결 전극에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 연결 전극이 반도체 발광소자(250)의 n형 전극이 될 수 있다. 예를 들어, n형 전극은 오믹(ohmic) 접촉을 위한 오믹 전극으로 형성되며, 상기 제2전극은 인쇄 또는 증착에 의하여 오믹 전극의 적어도 일부를 덮게 된다. 이를 통하여 제2전극(240)과 반도체 발광소자(250)의 n형 전극이 전기적으로 연결될 수 있다.In addition, the
도시에 의하면, 상기 제2전극(240)은 전도성 접착층(230) 상에 위치될 수 있다. 경우에 따라, 반도체 발광소자(250)가 형성된 기판(210) 상에 실리콘 옥사이드(SiOx) 등을 포함하는 투명 절연층(미도시)이 형성될 수 있다. 투명 절연층이 형성된 후에 제2전극(240)을 위치시킬 경우, 상기 제2전극(240)은 투명 절연층 상에 위치하게 된다. 또한, 제2전극(240)은 전도성 접착층(230) 또는 투명 절연층에 이격되어 형성될 수도 있다.According to the drawing, the
만약 반도체 발광소자(250) 상에 제2전극(240)을 위치시키기 위하여는 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 전극을 사용한다면, ITO 물질은 n형 반도체층과는 접착성이 좋지 않은 문제가 있다. 따라서, 본 발명은 반도체 발광소자(250) 사이에 제2전극(240)을 위치시킴으로써, ITO와 같은 투명 전극을 사용하지 않아도 되는 이점이 있다. 따라서, 투명한 재료 선택에 구속되지 않고, n형 반도체층과 접착성이 좋은 전도성 물질을 수평 전극으로 사용하여 광추출 효율을 향상시킬 수 있다.If a transparent electrode such as ITO (Indium Tin Oxide) is used to position the
도시에 의하면, 반도체 발광소자(250) 사이에는 격벽(290)이 위치할 수 있다. 즉, 개별 화소를 이루는 반도체 발광소자(250)를 격리시키기 위하여 수직형 반도체 발광소자(250) 사이에는 격벽(290)이 배치될 수 있다. 이 경우, 격벽(290)은 개별 단위 화소를 서로 분리하는 역할을 할 수 있으며, 상기 전도성 접착층(230)과 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 이방성 전도성 필름에 반도체 발광소자(250)가 삽입됨에 의하여 이방성 전도성 필름의 베이스부재가 상기 격벽을 형성할 수 있다. According to the drawing, a
또한, 상기 이방성 전도성 필름의 베이스 부재가 블랙이면, 별도의 블랙 절연체가 없어도 상기 격벽(290)이 반사 특성을 가지는 동시에 대비비(contrast)가 증가될 수 있다.In addition, when the base member of the anisotropic conductive film is black, the contrast ratio can be increased while the
다른 예로서, 상기 격벽(190)으로서, 반사성 격벽이 별도로 구비될 수 있다. 격벽(290)은 디스플레이 장치의 목적에 따라 블랙(Black) 또는 화이트(White) 절연체를 포함할 수 있다.As another example, as the
만일 제2전극(240)이 반도체 발광소자(250) 사이의 전도성 접착층(230) 상에 바로 위치된 경우, 격벽(290)은 수직형 반도체 발광소자(250) 및 제2전극(240)의 사이사이에 위치될 수 있다. 따라서, 반도체 발광소자(250)를 이용하여 작은 크기로도 개별 단위 픽셀을 구성할 수 있고, 반도체 발광소자(250)의 거리가 상대적으로 충분히 크게 되어 제2전극(240)을 반도체 발광소자(250) 사이에 위치시킬 수 있고, HD 화질을 가지는 플렉서블 디스플레이 장치를 구현할 수 있는 효과가 있게 된다.If the
또한, 도시에 의하면, 대비비(contrast) 향상을 위하여 각각의 형광체 사이에는 블랙 매트릭스(291)가 배치될 수 있다. 즉, 이러한 블랙 매트릭스(291)는 명암의 대조를 향상시킬 수 있다. Further, according to the drawing, a
상기 설명과 같이, 반도체 발광소자(250)는 전도성 접착층(230) 상에 위치되며, 이를 통하여 디스플레이 장치에서 개별 화소를 구성한다. 반도체 발광소자(250)는 휘도가 우수하므로, 작은 크기로도 개별 단위 픽셀을 구성할 수 있다. 따라서, 반도체 발광소자에 의하여 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 단위 화소들이 하나의 화소를 이루는 풀 칼라 디스플레이가 구현될 수 있다.As described above, the semiconductor
한편, 상술한 풀 칼라 디스플레이를 구현하기 위해서는 서로 다른 색을 발광하는 반도체 발광소자들 간의 색 혼합을 막거나, 서로 다른 색으로 광변환된 빛이 혼합되는 것을 막아야 한다. 이를 위해, 반도체 발광소자들 사이 또는 형광체층 사이에는 빛을 차단시키는 격벽부가 배치될 수 있다. On the other hand, in order to implement the above-described full color display, it is necessary to prevent color mixing between semiconductor light emitting elements that emit different colors, or to prevent light that is converted from different colors from being mixed. To this end, a partition wall for blocking light may be disposed between the semiconductor light emitting elements or between the phosphor layers.
상기 격벽부는 광경화 방식을 통해 주로 형성되는데, 광경화를 통해 격벽부를 형성하는 경우, 격벽의 형상이 균일하지 않을 수 있다. 구체적으로, 광경화 방식을 통해 격벽부를 형성할 경우, 격벽부의 폭이 일방향을 따라 감소하거나 증가할 수 있다. 상기 격벽부의 형상에 따라, 격벽부의 차광성능이 달라질 수 있기 때문에, 이러한 격벽부의 형상은 매우 중요하다. The partition wall portion is mainly formed through a photo-curing method. When the partition wall portion is formed through photo-curing, the shape of the partition wall may not be uniform. Specifically, in the case of forming the partition through the photo-curing method, the width of the partition may decrease or increase along one direction. Since the light blocking performance of the partition wall portion may vary depending on the shape of the partition wall portion, the shape of the partition wall portion is very important.
본 발명은 우수한 차광능력 및 광추출 능력을 가지는 격벽부를 구비하는 디스플레이 장치 및 상기 격벽부를 형성하기 위한 방법을 제공한다. The present invention provides a display device having a partition wall portion having excellent light blocking ability and light extraction ability, and a method for forming the partition wall portion.
먼저, 상기 격벽부를 제조하기 위한 방법에 대하여 설명한다.First, a method for manufacturing the partition wall portion will be described.
도 10은 종래 광경화 방식으로 격벽부를 형성하는 방법을 나타내는 개념도이고, 도 11은 본 발명에 따라 격벽부를 형성하는 방법을 나타내는 개념도이다.10 is a conceptual diagram showing a method of forming a partition wall portion in a conventional photocuring method, and FIG. 11 is a conceptual diagram showing a method of forming a partition wall portion according to the present invention.
도 10을 참조하면, 격벽부(320a)는 광경화성 물질을 경화시킴으로써 형성된다. 여기서, 광경화성 물질(320)은 빛을 조사하였을 때, 경화되는 물질이다. 광경화성 물질의 종류에 따라 광경화성 물질을 경화시키기 위한 빛의 파장이 달라질 수 있으나, 본 명세서에서는 광경화성 물질의 종류 및 광경화성 물질을 경화시키기 위한 빛의 파장을 한정하지 않는다.Referring to FIG. 10, the
종래 방법에 따르면, 기판(310)상에 광경화성 물질(320)을 도포하는 단계가 진행된다. 기판(310) 상에 도포된 광경화성 물질은 유동성을 가질 수 있으며, 외력에 의하여 쉽게 제거될 수 있는 상태를 이룬다.According to the conventional method, the step of applying the photo-
이후, 기판(310) 상측에 마스크(330)를 배치하는 단계가 진행된다. 마스크(330)는 빛을 차단시킬 수 있는 차광영역(331)을 구비한다. 상기 차광영역(331)을 제외한 나머지 영역은 빛이 통과할 수 있는 영역으로 비차광영역이라 한다. 상기 기판(310)과 마스크(330)를 오버랩시킬 경우, 상기 기판(310)의 일부분은 상기 차광영역(331)과 오버랩되고, 나머지 일부분은 마스크(330)의 비차광영역과 오버랩된다. Thereafter, the step of disposing the
마스크(330) 상측에서 빛을 조사하는 경우, 빛은 상기 비차광영역과 오버랩되는 기판의 일부 영역에만 도달하게 된다. 이에 따라, 상기 비차광영역과 오버랩되는 기판의 일부 영역에 도포된 광경화성 물질이 경화된다. 이후, 경화되지 않은 광경화성 물질을 제거하는 경우, 소정 형상의 격벽부(320a)만 남게 된다. When light is irradiated from the upper side of the
상술한 방식으로 격벽부를 형성하는 경우, 기판(310)으로부터 멀어질수록 폭이 증가하는 형태의 격벽부가 형성된다. 이는 기판 상측에서 조사되는 빛이 기판과 먼 위치에서 대부분 흡수되어, 기판과 가까운 위치까지 도달하기 어렵기 때문이다. In the case of forming the partition part in the above-described manner, the partition part having a form in which the width increases as it moves away from the
상술한 형태의 격벽부(320a)는 우수한 차광능력 및 광추출 능력을 가지기 어렵다. 구체적으로, 상기 격벽부가 빛을 차광시키기 위해서는 기준 폭 이상으로 형성되어야 하는데, 기판과 인접한 위치에서는 격벽부가 상기 기준 폭 이상으로 형성되지 않는다. 이 때문에, 기판과 인접한 위치에서 빛이 격벽부를 투과할 가능성이 높아진다. The
또한, 기판에서 멀어질수록 폭이 증가하는 형태를 가지는 격벽부는 반도체 발광소자에서 발광되는 빛이 기판을 향하도록 반사시키므로, 상술한 형태의 격벽부는 광추출 효율을 향상시키는데 기여하기 어렵다.In addition, since the partition portion having a form in which the width increases as it moves away from the substrate reflects light emitted from the semiconductor light emitting device toward the substrate, the partition portion of the above-described shape is difficult to contribute to improving light extraction efficiency.
본 발명은 격벽부의 폭이 기판과 가까우질수록 작아지는 것을 방지하기 위한 방법을 제공한다.The present invention provides a method for preventing the partition wall portion from becoming smaller as the width of the substrate is closer.
도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 제조 방법에서는 기판(310) 상에 광경화성 물질(320)을 도포하는 단계가 진행된다. 일 실시 예에 있어서, 상기 광경화성 물질은 반사율이 높은 TiO2 및 Al2O3 중 적어도 하나를 포함하여 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. Referring to FIG. 11, in the manufacturing method according to the present invention, a step of applying the
상기 기판(310)은 빛이 투과하도록 광투과성 물질로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 따른 제조 방법에서는 기판(310) 상측 및 하측에서 모두 빛이 조사된다. 기판(310) 하측에서 조사된 빛이 광경화성 물질(320)에 도달하기 위해서는, 상기 기판(310)은 광투과성 물질로 이루어져야 한다. The
한편, 상기 광경화성 물질(320)을 도포하기 전에 상기 기판(310) 상에 반도체 발광소자들을 배치할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 반도체 발광소자가 기판 상에 배치되지 않은 상태에서 상기 광경화성 물질을 도포할 수 있다.Meanwhile, before the
다음으로, 상기 기판(310)의 상측에 제1마스크(330a)를 배치하고, 상기 기판의 하측에 제2마스크(330b)를 배치하는 단계가 진행된다. 상기 제1 및 제2마스크를 배치하는 순서는 별도로 한정하지 않는다.Next, a step of disposing a
상기 제1 및 제2마스크 각각은 차광영역과 비차광영역을 포함한다. 상기 제1 및 제2마스크는 제1마스크의 비차광영역의 적어도 일부와 제2마스크의 비차광영역의 적어도 일부가 서로 오버랩되도록 배치된다.Each of the first and second masks includes a light blocking area and a non-light blocking area. The first and second masks are disposed such that at least a portion of the non-shielding region of the first mask and at least a portion of the non-shielding region of the second mask overlap each other.
제1 및 제2마스크 각각의 비차광영역이 서로 오버랩되는 위치를 중심으로 격벽부가 형성된다. 다만, 상기 제1 및 제2마스크 각각의 비차광영역은 완전히 오버랩될 필요는 없으며, 필요에 따라, 제1 및 제2마스크 각각의 비차광영역은 형상, 면적, 간격 등이 서로 상이할 수 있다.A partition wall is formed around a position where the non-shielding areas of the first and second masks overlap with each other. However, the non-shielding areas of each of the first and second masks do not need to completely overlap, and if necessary, the non-shielding areas of the first and second masks may have different shapes, areas, intervals, and the like. .
상기 제1 및 제2마스크 각각이 기판에 오버랩된 상태에서, 상기 제1마스크의 상측 및 상기 제2마스크의 하측 각각에서 빛을 조사하는 단계가 진행된다. 이에 따라, 상기 광경화 물질의 일부가 경화된다.In the state where each of the first and second masks overlaps the substrate, a step of irradiating light from the upper side of the first mask and the lower side of the second mask is performed. Accordingly, a part of the photocurable material is cured.
이때에, 상기 제1마스크 상측에서 조사되는 빛의 광량은 상기 제2마스크 하측에서 조사되는 빛의 광량보다 적다. 즉, 상기 기판 하측에서 조사되는 빛의 광량이 기판 상측에서 조사되는 빛의 광량보다 크다. 이를 통해, 본 발명은 격벽부의 폭이 기판과 인접할수록 두꺼워지고, 기판과 멀어질수록 얇아지도록 할 수 있다.At this time, the amount of light emitted from the upper side of the first mask is less than the amount of light emitted from the lower side of the second mask. That is, the amount of light emitted from the lower side of the substrate is greater than the amount of light emitted from the upper side of the substrate. Through this, the present invention can be made such that the width of the partition wall portion becomes thicker as it is adjacent to the substrate, and thinner as it is further away from the substrate.
마지막으로, 상기 도포된 광경화성 물질 중 광경화되지 않은 일부분을 제거하는 단계가 진행된다. 이에 따라, 상기 기판상에 격벽부(320b)가 형성된다. Finally, a step of removing the uncured portion of the applied photocurable material is performed. Accordingly, a
상술한 제조 방법에 따르면, 기판의 상하측에서 모두 빛이 조사되기 때문에 기판과 인접한 위치에도 빛이 도달할 수 있게 된다. 이를 통해, 본 발명은 기판과 가까울수록 폭이 증가하는 구조의 격벽부를 제조할 수 있게 된다. According to the above-described manufacturing method, since light is irradiated from both the upper and lower sides of the substrate, light can reach the position adjacent to the substrate. Through this, the present invention makes it possible to manufacture a partition wall having a structure in which the width increases as it approaches the substrate.
기판과 가까울수록 폭이 증가하는 구조의 격벽부는 격벽부의 모든 영역이 기준 폭 이상으로 형성되기 때문에 우수한 차광능력을 가지며, 반도체 발광소자에서 발광된 빛을 기판 상측으로 반사시키기 때문에, 디스플레이 장치의 광추출 효율을 높일 수 있게 된다.Since the partition portion of the structure in which the width increases as it is closer to the substrate has an excellent light-shielding ability because all regions of the partition portion are formed above a reference width, and reflects light emitted from the semiconductor light emitting device to the upper side of the substrate, light extraction of the display device Efficiency can be increased.
한편, 상술한 격벽부는 별도의 마스크를 통해 제조될 수도 있지만, 기판 상에 배치된 전극들을 활용하여 제조될 수 있다. 이하, 기판에 배치된 배선전극들을 이용하여 제조된 격벽부를 포함하는 디스플레이 장치에 대하여 설명한다.Meanwhile, the above-described partition wall part may be manufactured through a separate mask, but may be manufactured using electrodes disposed on the substrate. Hereinafter, a display device including a partition wall manufactured using wiring electrodes disposed on a substrate will be described.
도 12는 새로운 구조의 디스플레이 장치를 나타내는 개념도이고, 도 13은 도 12의 라인 A-A를 따라 취한 단면도이고, 도 14는 도 12의 라인 B-B를 따라 취한 단면도이다.12 is a conceptual view showing a display device having a new structure, FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 12, and FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 12.
도면을 참조하면, 기판(410) 상에는 복수의 반도체 발광소자들(250)이 배치된다. 상기 기판(410)은 광투과성 물질로 이루어질 수 있다.Referring to the drawings, a plurality of semiconductor
상기 반도체 발광소자들은 제1전극(420) 및 제2전극(440)과 전기적으로 연결된다. The semiconductor light emitting devices are electrically connected to the
상기 제1전극(420)은 기판(410)의 일부를 덮도록 배치되며, 상기 반도체 발광소자(250) 하측에서 상기 반도체 발광소자(250)와 전기적으로 연결된다. 반도체 발광소자(250)와 제1전극(420)과의 접착을 위해, 반도체 발광소자(250)와 제1전극(420) 사이에는 도전성 접착층(421)이 형성될 수 있으나, 상기 도전성 접착층(421)은 필수적인 것은 아니다. The
상기 제2전극(440)은 상기 반도체 발광소자(440) 상측에서 상기 반도체 발광소자들(250)과 전기적으로 연결된다. 한편, 제2전극(440)은 반도체 발광소자(250)와 오버랩되는 돌출부(441)를 구비할 수 있다. 상기 돌출부(441)는 반도체 발광소자와 제2전극(440)이 오버랩되는 면적을 최소화하여 디스플레이 장치의 광추출 효율을 향상시킨다.The
한편, 상기 제1 및 제2전극 사이, 반도체 발광소자들 사이에는 절연층(430)이 형성될 수 있다. 상기 제2전극(440)의 일부는 상기 반도체 발광소자(250)를 덮도록 배치되고, 다른 일부는 상기 절연층(430)을 덮도록 배치된다.Meanwhile, an insulating
한편, 상기 반도체 발광소자들(250) 상측에는 복수의 격벽부들(460)이 배치된다. 상기 격벽부들(460)은 기판(410) 상에 배치된 반도체 발광소자들 사이에 배치된다. 상기 격벽부들(460) 사이에는 형광물질이 충진될 수 있다. 상기 격벽부들(460) 서로 다른 색으로 여기된 빛이 혼합되는 것을 방지한다. Meanwhile, a plurality of
한편, 상기 격벽부들(460)의 폭은 기판으로부터 멀어질수록 좁아진다. 이를 통해, 상기 격벽부들(460)은 격벽부 측면으로 향하는 빛을 기판 상측으로 반사시킨다. 이에 따라, 디스플레이 장치의 광추출 효율이 증가할 수 있다.On the other hand, the width of the
상술한 제1 및 제2전극은 도 11에서 설명한 제조 방법에서의 제2마스크로 활용될 수 있다. 구체적으로, 광투과성 기판 상에 제1 및 제2전극, 반도체 발광소자, 절연층을 형성한 상태에서 기판 상측에 광경화성 물질을 도포하고, 마스크를 기판과 오버랩시킨다. 이때, 마스크는 기판 상측에만 배치되며, 기판 하측에는 마스크가 배치되지 않는다. The first and second electrodes described above may be used as the second mask in the manufacturing method described in FIG. 11. Specifically, in a state in which the first and second electrodes, the semiconductor light emitting device, and the insulating layer are formed on the light transmissive substrate, a photocurable material is applied to the upper side of the substrate, and the mask overlaps the substrate. At this time, the mask is disposed only on the upper side of the substrate, and the mask is not disposed on the lower side of the substrate.
이후, 기판 상하측에서 빛을 조사하는 경우, 기판 상측에서는 상기 마스크에 의하여 빛이 선택적으로 조사되고, 기판 하측에서는 상기 제1 및 제2 전극에 의하여 빛이 선택적으로 조사된다. 구체적으로, 상기 제1 및 제2 전극은 반사율이 높은 금속으로 이루어지는데, 이 때문에, 상기 제1 및 제2 전극으로는 빛이 투과할 수 없다. 상기 제1전극은 기판 전체를 덮지 않고, 상기 제2전극 또한 기판의 상측 부분 전체를 덮는 것이 아니기 때문에, 기판 하측에서 조사된 빛의 일부는 상기 제1 및 제2전극을 투과하여 상기 도포된 광경화성 물질까지 도달할 수 있다. 즉, 제1 및 제2전극은 마스크의 역할을 할 수 있다.Thereafter, when light is irradiated on the upper and lower sides of the substrate, light is selectively irradiated by the mask on the upper side of the substrate, and light is selectively irradiated by the first and second electrodes on the lower side of the substrate. Specifically, the first and second electrodes are made of a metal having high reflectance. For this reason, light cannot be transmitted through the first and second electrodes. Since the first electrode does not cover the entire substrate, and the second electrode also does not cover the entire upper portion of the substrate, a part of the light irradiated from the lower side of the substrate passes through the first and second electrodes and the applied sight It can even reach Mars. That is, the first and second electrodes may serve as a mask.
도 13 및 14를 참조하면, 상술한 방법으로 형성된 격벽부(460)는 제1 및 제2전극 사이에 형성된다. 보다 구체적으로, 제1 및 제2전극 각각은 차광영역과 비차광영역을 형성하는데, 상기 격벽부(460)는 상기 제1전극에 의하여 형성되는 비차광영역과 상기 제2전극에 의하여 형성되는 비차광영역이 오버랩되는 영역에 형성된다.13 and 14, the
본 발명에 따르면, 기판 하측에 별도의 마스크를 얼라인 시킬 필요가 없게 되므로, 격벽부를 형성하기 위한 공정 시간 및 공정 비용을 절감시킬 수 있다. According to the present invention, since there is no need to align a separate mask under the substrate, it is possible to reduce process time and process cost for forming the partition.
상기 제1 및 제2전극에 의한 차광영역 및 비차광영역의 형상을 조절하면, 다양한 위치 또는 다양한 형태의 격벽부를 제조할 수 있게 된다. 이하, 다양한 형태의 격벽부를 제조하기 위한 제1 및 제2전극의 구조에 대하여 설명한다.By adjusting the shapes of the light blocking area and the non-light blocking area by the first and second electrodes, it is possible to manufacture various positions or various types of partition walls. Hereinafter, structures of the first and second electrodes for manufacturing various types of partition walls will be described.
도 15는 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 변형 실시 예를 나타내는 개념도이고, 도 16는 도 15의 라인 C-C를 따라 취한 단면도이고, 도 17은 도 15의 라인 D-D를 따라 취한 단면도이고, 도 18은 도 15의 라인 E-E를 따라 취한 단면도이다. 15 is a conceptual view showing a modified embodiment of the display device according to the present invention, FIG. 16 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 15, FIG. 17 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. 15, and FIG. It is a sectional view taken along line EE of 15.
도면을 참조하면, 제2전극(540)은 복수의 홀들(542)을 구비할 수 있다. 상기 복수의 홀들(542)은 제2전극(540)에 의해 형성되는 비차광영역을 넓히는 역할을 한다. 상기 복수의 홀들(542) 사이로 빛이 투과될 수 있기 때문에, 격벽부는 상기 복수의 홀들(542)과 오버랩되도록 형성된다. Referring to the drawings, the
상술한 바와 같이, 본 발명은 제2전극에 복수의 홀을 형성하여, 격벽부의 위치, 크기 등을 조절한다.As described above, the present invention forms a plurality of holes in the second electrode to adjust the position, size, and the like of the partition.
한편, 본 발명은 제1전극을 통해 다양한 형태의 격벽부를 제조할 수 있도록 한다. 구체적으로, 복수의 반도체 발광소자들(250)은 복수의 열을 이루어 배치된다. 여기서, 제1전극들(420)은 복수의 전극라인들로 이루어지며, 상기 복수의 열 중 어느 하나에 포함된 반도체 발광소자들과 상기 복수의 열 중 다른 하나에 포함된 반도체 발광소자들은 서로 다른 전극라인과 전기적으로 연결된다.Meanwhile, the present invention makes it possible to manufacture various types of partition walls through the first electrode. Specifically, the plurality of semiconductor
여기서, 상기 복수의 전극라인들은 소정거리 이격되도록 배치된다. 상기 복수의 전극라인들 사이의 간격을 조절하여 제1전극(520)에 의한 비차광영역의 형태, 면적 등을 조절할 수 있다.Here, the plurality of electrode lines are arranged to be spaced a predetermined distance. The shape, area, and the like of the non-shielding region by the
상기 전극라인들 사이로 빛이 투과하여 광경화물질을 경화시키기 때문에, 격벽부(560)는 상기 복수의 전극라인들 사이에 형성될 수 있다. Since light is transmitted through the electrode lines to cure the photocurable material, the
한편, 상기 복수의 반도체 발광소자들은 제1색을 발광하는 제1반도체 발광소자들과 제2색을 발광하는 제2반도체 발광소자들을 포함하고, 동일한 색을 발광하는 반도체 발광소자들은 인접한 위치에 적어도 두 개의 열을 이루어 배치될 수 있다. 상기 적어도 두 개의 열 중 어느 하나에 배치된 반도체 발광소자와 다른 하나에 배치된 반도체 발광소자는 소정 거리 이격 배치된 서로 다른 전극라인과 전기적으로 연결될 수 있다. Meanwhile, the plurality of semiconductor light emitting devices include first semiconductor light emitting elements emitting a first color and second semiconductor light emitting devices emitting a second color, and the semiconductor light emitting devices emitting the same color are at least in adjacent positions. It can be arranged in two rows. The semiconductor light emitting device disposed in any one of the at least two columns and the semiconductor light emitting device disposed in the other may be electrically connected to different electrode lines spaced a predetermined distance apart.
일 실시 예에 있어서, 상기 복수의 반도체 발광소자들은 R, G, B 각각을 발광하는 발광소자들을 포함할 수 있다. R, G, B 중 어느 하나의 색을 발광하는 반도체 발광소자들은 인접한 두개의 열을 이루어 배치될 수 있다. 이러한 경우, 하나의 픽셀은 총 6개의 반도체 발광소자(R: 2개, G: 2개, B: 2개)로 이루어질 수 있다. 이는 어느 하나의 발광소자가 발광능력을 잃는 것을 대비하기 위함이다. In one embodiment, the plurality of semiconductor light emitting devices may include light emitting devices that emit R, G, and B, respectively. The semiconductor light emitting devices emitting any one color of R, G, and B may be arranged in two adjacent rows. In this case, one pixel may be formed of a total of six semiconductor light emitting devices (R: 2, G: 2, B: 2). This is to prepare for any one light emitting device losing its light emitting ability.
이러한 경우, 같은 픽셀에 포함된, 동일한 색을 발광하는 반도체 발광소자들은 동일한 전극라인에 연결되어도 무방하지만, 본 발명은 전극라인 수를 늘려 빛이 투과할 수 있는 영역을 세분화 한다. 이를 통해, 본 발명은 격벽부가 형성될 수 있는 위치를 세분화 할 수 있다. In this case, the semiconductor light emitting elements included in the same pixel and emitting the same color may be connected to the same electrode line, but the present invention increases the number of electrode lines to subdivide the area through which light can pass. Through this, the present invention can subdivide the position where the partition wall can be formed.
도 12 내지 18의 구조를 통해 격벽부를 형성하는 경우에도, 기판 하측에서 조사되는 빛의 광량은 기판 상측에서 조사되는 빛의 광량보다 커야한다. Even in the case of forming the partition through the structures of FIGS. 12 to 18, the amount of light emitted from the lower side of the substrate should be greater than the amount of light emitted from the upper side of the substrate.
도 19의 (a)를 참조하면, 기판 하측에서 조사되는 빛의 광량이 기판 상측에서 조사되는 빛의 광량보다 작은 경우, 조사되는 빛의 전체 광량을 증가시키더라도, 격벽부의 폭이 기판으로부터 멀어질수록 증가하는 구조가 형성된다.Referring to (a) of FIG. 19, when the light amount of light irradiated from the lower side of the substrate is smaller than the light amount of light irradiated from the upper side of the substrate, even if the total light amount of irradiated light is increased, the width of the partition portion is farther from the substrate. An increasing structure is formed.
이와 달리, 도 19의 (b)를 참조하면, 기판 하측에서 조사되는 빛의 광량이 기판 상측에서 조사되는 빛의 광량보다 큰 경우, 조사되는 빛의 광량에 관계없이 격벽부의 폭이 기판으로부터 멀어질수록 감소하는 구조가 형성된다. On the contrary, referring to FIG. 19B, when the amount of light emitted from the lower side of the substrate is greater than the amount of light emitted from the upper side of the substrate, the width of the partition wall portion may be distant from the substrate regardless of the amount of light emitted. A decreasing structure is formed as it increases.
본 발명에 따른 격벽부는 모든 영역이 기준 폭 이상으로 형성되기 때문에 우수한 차광능력을 가지며, 반도체 발광소자에서 발광된 빛을 기판 상측으로 반사시키기 때문에, 디스플레이 장치의 광추출 효율을 높일 수 있게 된다.Since the partition wall portion according to the present invention has an excellent light-shielding ability because all regions are formed to have a reference width or more, and reflects light emitted from the semiconductor light emitting device to the upper side of the substrate, it is possible to increase the light extraction efficiency of the display device.
이상에서 설명한 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The display device using the semiconductor light emitting device described above is not limited to the configuration and method of the above-described embodiments, and the above embodiments may be configured by selectively combining all or part of each embodiment so that various modifications can be made. It might be.
Claims (10)
상기 기판 상에 형성배치되는 복수의 반도체 발광소자들;
상기 기판 상에 배치되며, 상기 반도체 발광소자 하측에서 상기 반도체 발광소자들과 전기적으로 연결되는 제1전극;
상기 반도체 발광소자 상측에서 상기 반도체 발광소자들과 전기적으로 연결되는 제2전극; 및
상기 반도체 발광소자들 상측에 배치되며, 상기 반도체 발광소자들 사이에 배치되는 복수의 격벽부들을 포함하고,
상기 기판은 광투과성 물질로 이루어지고,
상기 격벽부들의 폭은 기판에서 멀어질수록 좁아지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.Board;
A plurality of semiconductor light emitting elements formed and disposed on the substrate;
A first electrode disposed on the substrate and electrically connected to the semiconductor light emitting elements under the semiconductor light emitting element;
A second electrode electrically connected to the semiconductor light emitting elements above the semiconductor light emitting element; And
The semiconductor light emitting element is disposed on the upper side, and includes a plurality of partition walls disposed between the semiconductor light emitting elements,
The substrate is made of a light transmissive material,
A display device, characterized in that the width of the partitions becomes narrower as it moves away from the substrate.
상기 제2전극은 복수의 홀들을 구비하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.According to claim 1,
The second electrode has a plurality of holes, characterized in that the display device.
상기 복수의 홀들은 상기 격벽부들과 오버랩되는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.According to claim 2,
The plurality of holes are formed in a position overlapping the partition wall display device.
상기 복수의 반도체 발광소자들은 복수의 열을 이루어 배치되고,
상기 제1전극은 복수의 전극라인들로 이루어지며,
상기 복수의 열 중 어느 하나에 포함된 반도체 발광소자들과 상기 복수의 열 중 다른 하나에 포함된 반도체 발광소자들은 서로 다른 전극라인과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.According to claim 1,
The plurality of semiconductor light emitting devices are arranged in a plurality of rows,
The first electrode is composed of a plurality of electrode lines,
A display device characterized in that the semiconductor light emitting elements included in any one of the plurality of columns and the semiconductor light emitting elements included in the other one of the plurality of columns are electrically connected to different electrode lines.
복수의 전극라인들은 소정거리 이격되도록 배치되고,
상기 격벽부들은 상기 전극라인들 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.The method of claim 4,
A plurality of electrode lines are arranged to be spaced a predetermined distance,
The partition wall portion is a display device, characterized in that disposed between the electrode lines.
상기 반도체 발광소자들은 제1색을 발광하는 제1반도체 발광소자들과 제2색을 발광하는 제2반도체 발광소자들을 포함하고,
동일한 색을 발광하는 반도체 발광소자들은 인접한 위치에 적어도 두 개의 열을 이루어 배치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.The method of claim 4,
The semiconductor light emitting devices include first semiconductor light emitting elements emitting a first color and second semiconductor light emitting devices emitting a second color,
A semiconductor light emitting device that emits the same color is a display device, characterized in that arranged in at least two rows at adjacent positions.
상기 적어도 두 개의 열 중 어느 하나에 배치된 반도체 발광소자와 다른 하나에 배치된 반도체 발광소자는 소정 거리 이격 배치된 서로 다른 전극라인과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.The method of claim 6,
A display device, characterized in that the semiconductor light emitting device disposed in any one of the at least two columns and the semiconductor light emitting device disposed in the other are electrically connected to different electrode lines arranged at a predetermined distance.
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Legal Events
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---|---|---|---|
GRNT | Written decision to grant |